JP3616094B2

JP3616094B2 - Clamp for spinal fixation mechanism

Info

Publication number: JP3616094B2
Application number: JP50219595A
Authority: JP
Inventors: エス．ホウランド，ロバート
Original assignee: アドバンストスパインフィクセイションシステムス，インコーポレイティド
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1994-06-13
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: EP0746284A4; WO1994028831A1; EP0746284B1; AU7207794A; EP0746284A1; CA2165453C; DE69430214D1; CA2165453A1; JPH09500042A; ATE214579T1; US5380323A; DE69430214T4; DE69430214T2; AU677681B2

Abstract

A spinal fixation system. The spinal fixation system has a set of screw clamp assemblies adapted for attachment of a rod. The spinal fixation system comprises anchor screws and clamps. The anchor screws include a shoulder width "y" that varies within the anchor screws in the set to seat a clamp at a desired distance above the plane of the spine into which the anchor screws are implanted. The clamps include an arm length "x" that varies within the clamps in the set to attach the rod at a desired distance from the clamp seat site and apertures for receiving the rod within the clamps, wherein the apertures are set at an angle "a" from a plane perpendicular to the long axis of the anchor screw when a clamp is seated on the anchor screw that varies within the clamps in the set.

Description

技術分野
本発明は、脊柱の矯正、安定化、調節又は固定が必要である、脊椎障害の外科治療のための移植可能な脊椎固定装置に関し、特には、本発明は、そのような外科治療に使用されるクランプに関する。
技術背景
様々なタイプの脊柱障害は、周知であり、脊柱側弯症（脊椎の異常な湾曲）、脊柱後弯（脊椎の後方への湾曲）、脊椎すべり症（腰椎の椎骨の前方への移動）、及び例えばぎっくり腰又は椎間ヘルニアや欠損又は骨折した椎骨やその他同種のもののような他の障害を含んでいる。そのような状態の患者は、通常体を衰弱させる極度の痛みを経験する。ひどい場合には、これらの状態の治療には、脊椎の固定を伴う脊椎固定のような周知の技術が使用され、その脊椎固定では、脊椎の領域の外科的／機械的な固定及び治療される領域の椎骨の固定までもが行われる。それほどひどくない場合には、治療は、患部神経の減圧と関係する椎骨の固定とからなる。
脊椎固定術は、脊椎の患部領域における椎骨へのねじの移植を使用する。続いて、クランプは、近接する椎骨にかかっているロッド上にクランプされ、従ってそれぞれ近接する椎骨に関して椎骨を固定する。脊椎の湾曲及び椎骨におけるアンカーねじの相対位置には個々に大きな変動が存在するために、ロッドは、クランプに正確に“適合”して曲げられなければならない。
ロッドの曲げは、ねじ上に位置決めされた後のクランプの位置、左右への偏位、及びクランプの高さの違いを調節し、そのクランプは脊椎の面に対して傾けられることも多い（アンカーねじは、アンカーねじが椎骨の最も安全な部分に配置されることを保証するようにしばしば椎骨において異なる角度に配置される）。これらの違いの結果、クランプのロッド収容開口部は整列しなくなる。それゆえ、ロッドは、正常な脊椎の湾曲を引き起こすために必要とされる曲げから離れてさえも、クランプのロッド収容開口部と整列できるように、曲げられなくてはならない。
ロッドの曲げは、一度ねじ及びクランプが椎骨に適切に配置されると、通常達成される。それゆえ、このことは、外科処置の際に、患者が麻酔されたままで行われなければならない。それゆえ、ロッドの曲げが長引くと、結果として、手術の結果に悪影響を与える可能性がある。更に、ロッドの曲げは、手術の部分にかなりの技能を必要とし、ロッドの広範囲の処置を必要とする。これらの処置は、ロッドが汚染する可能性を増加させ、従って手術後の感染を増加させる。更に、ロッドの曲げは、ロッドの疲労破損を進展させる可能性をもたらし、更に手術の際にロッドが曲げられるので、曲げられたロッドの構造的な完全性を確認することができない。
調節可能なねじ及びクランプは、ロッドを適切にクランプするために必要なロッドの調節量を削除する試みで使用されてきた。一つのそのような装置は、脊椎の面に対してロッドを回転させる関節式のクランプを組み入れている。オレルド（Olerud）の米国特許第5,053,034号に記載された他の装置は、脊椎の面に対してロッドを回転させる“脊椎関節”を使用する。これらの装置は、脊椎の面に対してクランプの高さを変えず、左右の調節もできない。更に、調節可能な要素は、使用中にクランプが緩んでしまう可能性をもたらす。
他の装置はフリグ（Frigg）の米国特許第5,002,542号に記載され、更に類似の機能の装置は、アッシャー（Asher）他の米国特許第5,129,900号に記載されている。これらの装置により、隙間調節を使用してロッドからねじまでの距離の調節、つまり左右の調節が可能になる。この場合もやはり、これらの構想の調節可能な要素は、移植後に要素が緩む可能性をもたらしてしまう。
他の調節可能な構造は、ハウランド（Howland）の米国特許第5,030,220号に記載されており、脊椎の面上のクランプの高さを調節するスペーサを使用している。しかしながら、この構造によって、クランプの左右の調節又は角度の調節はなされない。更に、スペーサを使用することは、手術の際に、複数の小さい構成要素の組立品を必要とすることになる。このことは、手袋をつけた手による手術状況の下では困難となる可能性がある。
クランプへのロッドの結合を容易にする固定装置が提供されることが望まれる。更に、そのような装置が多数の小さい構成要素の操作を必要としないことが望まれる。更に、そのような装置が、移植後に緩む可能性がある移動可能な部品をほんのわずかしか有さないことが望まれる。
発明の開示
脊椎固定機構が説明される。この脊椎固定機構は、ロッドの取付けに適した一組のねじクランプ組立品を有する。クランプにより、患者の脊椎の取付けの湾曲又は位置に一致させるために、ロッドを曲げる必要性を最小にするクランプ及びアンカーねじを選択することが許容される。脊椎固定機構は、アンカーねじ及びクランプを具備する。
アンカーねじは、一組のアンカーねじ内で変化する肩部の幅“y"を有する。異なる肩部の幅により、クランプを脊椎の面上の必要な距離の位置に配置することが可能となり、脊椎にアンカーねじが移植される。
クランプは、一組のクランプ内で変化するアーム長さ“x"を有する。異なるアーム長さにより、クランプをクランプの配置位置から必要な距離の位置でロッドに取付けることが可能となる。更に、クランプは、クランプ内にロッドを収容する開口部を有し、クランプが一組のクランプ内で変化するアンカーねじに配置される際に、開口部は、アンカーねじの長手軸に垂直な面から角度“a"の位置に設定される。開口部の異なる角度により、ロッドを脊椎の面に概略平行な面に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、態様及び効果は、以下の詳細な説明、添付の請求の範囲及び添付の図面を考慮して、より完全に理解されるであろう。ここで、
図１は、上側及び下側半分のクランプの係合を説明する、部分的に断面の側面図であり、
図２は、上側及び下側半分のクランプの係合を説明する、ロッド収容開口部と同じ側の、部分的に断面の側面図であり、
図３は、脊柱の一部分に取付けられた、本発明の脊椎固定機構の一つの実施形態の概略側面図であり、
図４は、図３に説明された脊椎支持固定機構の概略背面図であり、
図５は、図６の５−５線に沿って切断されたアンカーねじの部分的に断面の平面図であり、
図６は、本発明に関するアンカーねじの側面図であり、
図７は、本発明に関する下側のクランプ組立品の上側の平面図であり、
図８は、図７の８−８線に沿って切断された部分的に断面及び部分的に立面の側面図であり、
図９は、本発明に関する上側のクランプ組立品の一つの実施形態の下側の底面図であり、
図10は、図９の10−10線に沿って切断された部分的に断面及び部分的に立面の側面図であり、
図11は、本発明に関する右手用にオフセットされた上側のクランプ組立品の一つの実施形態の下側の底面図であり、
図12は、本発明に関する左手用にオフセットされた上側のクランプ組立品の一つの実施形態の下側の底面図であり、
図13は、スリーブナットの部分的に断面及び部分的に立面の側面図であり、
図14は、角度をつけられた下側のクランプの下部表面の平面図であり、
図15は、図14の15−15線に沿って切断された側面図であり、
図16は、図14の16−16線に沿って切断された側面図であり、
図17は、図14の17−17線に沿って切断された側面図であり、
図18は、角度をつけられた上側のクランプの一つの実施形態の頂部表面の平面図であり、
図19は、図18の19−19線に沿って切断された側面図であり、
図20は、図18の20−20線に沿って切断された側面図であり、
図21は、図18の21−21線に沿って切断された端面図であり、更に
図22は、図18と同様ではあるが、固定ワッシャが締結された、角度をつけられた上側のクランプを説明する図面である。
好ましい実施態様の詳細な記載
本発明は、予め調整される調節手段を有する一組の構成要素で使用可能なクランプ及びねじ組立品10を具備する、固定装置機構に関する。調節手段（図１及び図２）は、ねじ50の中心線からのロッド12の中心線の距離“x"の調節手段と、脊椎の面に対するロッドの角度“a"の調整手段と、脊椎の面上のロッドの高さ“y"の調整手段とを含む。本調整手段は、増分（incremental）調整手段として提供される。本発明の一つの実施形態では、それぞれ上側及び下側のクランプ90及び70の組が提供され、“x"は、約1mmの増分で約６から約12mmまで変化され、“a"は、約７゜の増分で約−14゜から約＋14゜まで変化する（ここで０゜は、アンカーねじ50の長手の面に対して垂直なものとして規定される）。距離“y"は、約2mmの増分で約0.25から約8.25mmまで変化する。それゆえ、アンカーねじ、クランプアーム、及びロッド収容開口部という三つの調整領域が存在する。これらの各要素は、直線のクランプ（図７〜図10）、右手用にオフセットされたクランプ（図11）、又は左手用にオフセットされたクランプ（図12）と結合可能である。更にすべてのクランプは、スリーブナット（図４、図10及び図13）、あるいはナット及びロックワッシャ（図１、図２、図18及び図22）の取付け機構と結合可能である。本発明の異なる態様は以下説明される。簡略化のために、本発明の一つの態様又は実施形態のみが各図面について示されているが、これらの各態様は、特別な状況の要件を満足させるために、あるいは必要とされること又は望まれる通りに、交換及び結合され得ることが了解される。
図３及び図４に示されているように、脊椎支持機構11は、S1、L5及びL4椎骨に取付けられ、（他の取付け部位及び矯正も可能ではあるが、）この領域の脊椎を安定させている。脊椎固定機構は複数のねじクランプ組立品10を含み、各組立品は、好適には、棘突起14と棘突起の両側の結合された横突起16との間で脊柱の後部に配置される。示されているように、一つのねじクランプ組立品は各椎骨の各側に配置され、各ねじクランプ組立品は、ロッド12を支持しかつ確実に保持する。
ねじクランプ組立品は、アンカーねじ50（図５及び図６）によって茎（椎弓根）に取付けられ、アンカーねじ50にはクランプ組立品20が取付けられる。本発明の好適な実施形態に関し、クランプ組立品は、アンカーねじから取り外し可能であり、図７〜図12及び図14〜図21に示されているように、好適には下側半分70と上側半分90とによって形成されている。上側及び下側半分のクランプは、係合し、ロッド12を確実に把持しかつ捕まえる。ロッドは、上側及び下側半分のクランプの係合用開口部と同様に、鋸歯状にされる。上側及び下側半分のクランプは、詳細には図13に示されているスリーブナット130によってアンカーねじに取付けられる。
図３及び図４のクランプ組立品は、内側（中心軸側）に組み立てられて示されているが、逆にされること及び支持ロッドと共に横に組み立てられることが可能である。
以下図５及び図６に関し、アンカーねじ50は、ねじクランプ組立品を脊椎の椎骨の骨構造体に配置及び取付けするために、連続してねじ切りされた下側端部52を含んでいる。好適な配置は、外科医によって決定され、通常は椎弓根を貫通してなされるが、例えば仙骨の領域のような他の領域も使用可能である。ねじは、直接椎骨に挿入されるか、あるいはあらかじめ穴あけされた穴に配置され、その穴は、脊椎の適切な支持構造体に確実にアンカーねじのねじ山を収容するように、寸法を合わして作成されている。アンカーねじのねじ山の構成は、当業者には周知であり、骨構造体に植え込まれるねじ部材として通常使用されるものである。アンカーねじの下側のねじ切りされた端部は、アンカーねじの下側のねじ切りされた端部に隣接し側部56がテーパ状にされた肩部54で終了する。肩部の他方の側は、平坦な面58を有する。肩部を設けたことにより、クランプ組立品を椎骨に近接して配置することができ、椎骨には、椎骨上に位置するクランプ組立品なしで、アンカーねじが位置決めされる。更に肩部は、アンカーねじの破損、及び取付け後に椎骨からアンカーねじが引き抜かれることを防止する。これらは、クランプ組立品が椎骨上に位置する場合に、アンカーねじ上に位置する機械的な圧迫によってもたらされる可能性がある。
肩部54の長さ“y"（図１）は、アンカーねじの組の範囲内で変えられており、脊椎の面上のクランプの高さの調節を可能にする。本発明の一つの実施形態では、2mmの増分で約0.25から約8.25mmまでの長さに予め調整された肩部の長さを有したアンカーねじが使用可能である。したがって、外科医の要求を満足させるために、五つの異なるアンカーねじが提供される。これにより、外科医は、近接する椎骨に取付けられるクランプの整列に必要なロッドの曲げを最小にするために必要な高さを備えたアンカーねじを選択可能である。
概略円筒形のクランプ配置部分60は、肩部の平坦面に非常に近接しており、部分60の直径は、肩部の直径よりも小さいが、近接する上側のねじ切りされた端部62の外径よりも大きい。隅肉の丸味64は、クランプ配置部分及び上側のねじ切りされた端部の接合部に設けられる。概略円筒形のクランプ座部は、互いから180゜の位置に配置された、二つの平坦部分66を含み、それらは下側半分のクランプのための位置決め部として作用し、アンカーねじとクランプが組み立てられる際に、アンカーねじに対して下側半分のクランプが回転するのを防止する。
アンカーねじ及び脊椎固定機構の他の構成要素は、好適には、316LVMステンレス鋼で製造され、それは、電気研摩されかつ不動態化されており、体液による腐食に耐える。アンカーねじは、様々な長さ及び直径にされ、脊椎固定機構を取付ける外科医の必要性を満たす。
図７及び図８は、クランプ組立品の下側半分のクランプ70の構造を示している。下側半分のクランプは、アンカーねじ50のクランプ配置部分60を収容するための開口部72を有する。面取り線74は、下側半分のクランプの下側表面に配置される。下側半分のクランプは、その下部表面が面58上に位置するように組立てられる。開口部は対向する平坦な面76を有し、これらの面は、アンカーねじのクランプ配置部分の平坦な表面66と係合する。下側半分のクランプの軸方向の長さは、概略クランプ配置部分の軸方向の長さである。更に、下側半分のクランプは、開口部72の横に、ロッド収容開口部80を形成するアーム78を有する。開口部は、82で示されているように、その長手に沿って鋸歯状にされ、鋸歯状にされたロッドと係合しかつそれを把持する。
図９及び図10は、上側半分のクランプ90を示しており、クランプ90は、アンカーねじ50の上側のねじ切りされた端部62を収容するための開口部92を備えている。上側半分のクランプの軸方向の長さは、アンカーねじの上側のねじ切りされた端部62の軸方向の長さと同じであり、その結果、組立てられる場合には、ねじ切りされた部分は、上側半分のクランプ90を越えて延びることはない。
本発明の一つの実施形態では、上側半分のクランプの内径は段状にされる。下側部分94は、アンカーねじに配置される際に、上側半分のクランプがアンカーねじのねじ切りされた部分62に抗して確実に係合するような、直径を有する。下側部分に隣接する中間部分95は、下側部分の直径よりも大きい中間の直径を有する。上側部分96は、中間部分に近接し、中間部分の直径よりも大きい直径を有する。中間及び上側部分は、面取り線98によって分離される。組立てられる際に、中間及び上側部分は、スリーブナット130（図13）を収容する。
更に、上側半分のクランプは、開口部92の横に開口部102を形成するアーム100を含んでいる。その開口部は、参照符号104で示されているように、その長手に沿って鋸歯状にされ、鋸歯状にされたロッドと係合しかつそれを把持する。組立てられる際に、上側及び下側半分のクランプの鋸歯状にされた表面は、互いに向き合う関係であり、鋸歯状にされたロッドと係合しかつそれを確実に把持する。
上側及び下側半分のクランプは変更することが可能であり、アンカーねじの取付け位置から開口部までの距離“x"（図１）は変更され得る。好適な実施形態では、一組のクランプの上側及び下側半分のクランプは、1mmの増分で約６から約12mmまでのアーム長さ“x"のものが提供される。したがって、異なるアームの長さの七つの上側及び七つの下側半分のクランプが使用可能であり、外科医の必要性を満たす。よって、外科医は、ロッドの曲げを最小にするのに適したクランプを選択することが可能である。
図11〜図12は、本発明のクランプ組立品の他の実施形態を示している。それぞれ右手用にオフセット又は左手用にオフセットされた上側半分のクランプ110及び120が示されている。係合する右及び左手用にオフセットされた下側半分のクランプは示されていないが、当業者ならば理解されることとして、かかる下側半分のクランプは、上述したそれぞれの上側半分のクランプと係合するように構成されている。これらの上側半分のクランプは、上述された部分（図９及び図10）と本質的に同一の部分を有するので、同一の部分には同一の参照番号が使用されている。右手用にオフセットされたクランプの配置は、図４に示され、L4椎骨に取付けられている。これらのオフセットされた半分のクランプは、上方の椎骨の面との接触を防止するのに都合よく、直線の半分のクランプ（図７〜図10）では、小関節面の周囲の骨と干渉してしまうであろう。本発明の一つの実施形態では、右及び左手用のオフセットされた上側半分のクランプは、図示されない下側半分のクランプ上に配置されたピンと係合するピンクリアランス穴106を有する。ピン及びクリアランス穴は、組立てられた際に、上側及び下側半分のクランプが互いに関して回転するのを防止する。下側及び上側半分のクランプは、組立てられると、上述されたように、アンカーねじに配置される。
更に、これらのオフセットされたクランプは、上述されたように、予め調整された増分調節可能な構成を備えた組として提供されることが可能である。
本発明の一つの実施形態では、スリーブナット130が使用されて、下側及び上側半分のクランプをアンカーねじの肩部54に適切に保持し、ロッドの確実な把持を保証する。これらのスリーブナットが図13に示されている。スリーブナット130は開口部132を有し、開口部132は、ねじ切りされて、アンカーねじのねじ切りされた部分62と係合する。
スリーブナットの外側は直径が異なる。スリーブナットの下側端部134の位置では、スリーブナットの直径は、最も小さく、更にスリーブナットが上側半分のクランプの段状にされた領域94及び95に嵌入するような寸法にされている。スリーブナットの大きい直径の部分は、スリーブナットの上側端部136の位置にあり、小さい直径の部分134に近接している。隅肉の丸味135は、スリーブナットの小さい及び大きい直径の部分の接合部の位置に配置される。大きい直径の部分は、それが上側半分のクランプの段状にされた領域96に嵌入するような寸法にされており、したがって、スリーブナットは、アンカーねじに締結される際に、上側半分のクランプ及び下側半分のクランプを所定の位置に確実に保持する。上側半分のクランプの段状にされた内部により、スリーブナットによって上側半分のクランプ上に与えられる力が大きい領域に及んで分配される。面取り線137がスリーブナットの下部に設けられている。スリーブナットがアンカーねじに締結されるとき、面取り線137は、アンカーねじの隅肉の丸味64とは係合しない。
スリーブナットの頂面138は、互いから等距離に配置された四つの放射状のノッチ139を含んでいる。ノッチは、図示されないドライバの尖った先と整列する。本発明の一つの実施形態では、ドライバは、正確な圧力が適用されることを保証するために、スリーブナットを上側半分のクランプに締結するトルクレンチに取付けられる。好適には、スリーブナットは、約1.15kg・ｍ（100インチポンド）のトルクで締結される。好適な実施形態では、ドライバは、スリーブナットを保持する機構を具備し、外科医は、より容易にスリーブナットをアンカーねじに取付けることが可能である。
使用において、下側半分のクランプがアンカーねじ上で組立てられ、ロッドが配置された後に、上側半分のクランプが取着される。続いて、スリーブナットがアンカーねじの上側のねじ切りされた端部に通され、ドライバを使用して締結される。ドライバの尖った先はスリーブナットのノッチと係合され、続いてドライバが使用されて、スリーブナットが上側半分のクランプに締結される。締結される際に、スリーブナットは、完全に開口部92内に収容され、上側半分のクランプの壁108の上側端部の小さい部分が露出したまま残される。
スリーブナットが所定位置に配置された後に、壁108の露出した部分（図10）は、放射状のノッチの一つに対応する外周に沿う一つの位置で縁曲げされる。縁曲げにより、スリーブナットが所定位置に確実に固定されること、及びスリーブの望まれない回転が防止されることが保証される。
幾らかの調節、よってスリーブナットの除去が必要とされる場合、縁曲げは、スリーブナットを除去するためにドライバを使用することによって容易に変形され、更にスリーブナットは上側及び下側半分のクランプを解放するためにはずされる。任意の必要な調節がなされた後に、ねじ及びクランプ組立品は、上述されたように、所定位置に締結される。
図14〜図17は、角度をつけられた下側のクランプ140を示している。角度をつけられた下側半分のクランプは、図７及び図８で上述した部分と本質的に同一の部分を有するので、同一の部分には同一の参照番号が使用されている。角度をつけられた下側のクランプは、ねじ切りされていない開口部72を含んでいる。開口部は、固定機構が組立てられた際に、アンカーねじに関する下側のクランプの回転を防止するアンカーねじの平坦部分66と係合する、内部の平坦部分76を有する。下側のクランプは、概略平坦な側面142及び144と、湾曲した後面146と、前面148と、頂部及び下部の面150及び152とを有する。
ロッド収容開口部80が頂面150において開口部72と前面148との間に設けられており、ロッド収容開口部80上には、ロッドが収容される。開口部は、好適には、参照符号82で示されているように鋸歯状にされており、鋸歯状部分は、片側の面から他方に軸方向に延び、以下詳細に説明されるように、ロッドの鋸歯状部分と係合する。
下側のクランプの下面152は、概略平坦であり、アンカーねじに組立てられたときに、アンカーねじの肩部54に隣接する、つまり下面152がアンカーねじの長手軸に垂直な面になるように配置される。下側のクランプの頂面150は、下面152に概略平行である。開口部80は、下面152及び頂面150に対してある角度をなす面に向けられる。従って、開口部80の下部から下面までの側面142に沿った軸方向の寸法は、開口部80の下部から下面までの側面144に沿った軸方向の寸法よりも小さい。
この幾何学的配列により、開口部は、角度をつけられた向きに配置され、その向きは、アンカーねじの長手軸に対して角度“a"をつけられて向けられている。角度“a"（図２）は、一組のクランプ内において、７゜の増分の約−14゜から約＋14゜までの増分変化量で、予め設定されている。したがって、五つの角度をつけられた下側のクランプが使用可能となり、外科医の必要性を満たす。
本発明の一つの実施形態の角度をつけられた上側のクランプ180は、図18〜図21に示されている。上側のクランプは、下側のクランプの頂面150に面する関係で配置されるのに適した下面182と、側面184及び186と、湾曲した後面188と、前面190と、頂面192とを含んでいる。上側のクランプはねじ切りされない概略円形の開口部194を有し、開口部194は、下側のクランプの開口部と整列し、組立てられる際にアンカーねじの端部62上に配置される。開口部194の内部には平坦部分は存在しない。
開口部196が下面182において開口部194と前面190との間に設けられており、開口部196上にはクランプ用ロッドが収容される。開口部196は、好適には、198で示されているように鋸歯状にされており、鋸歯状部分は、片側から他方まで軸方向に延び、固定装置が共に組立てられる際に、ロッドの鋸歯状部分と係合する。
上側のクランプの頂面192は、概略平坦であり、更にアンカーねじの長手軸に垂直でありかつ下側のクランプの下側又は下面152に概略平行である面に向けられる。上側のクランプの下面182は、頂面192に概略平行に向けられる。開口部196は、角度をつけられて配置され、下側のクランプの開口部80と適合して係合する。従って、開口部196の下部から頂面までの側面186に沿った軸方向の寸法は、開口部196の下部から頂面までの側面184に沿った軸方向の寸法よりも小さい。
この幾何学的配置により、本質的に、開口部196は、アンカーねじの長手軸に対して角度“a"を有して向けられた、角度をつけられた向きに配置される。角度“a"は、一組のクランプ内において、７゜の増分の約−14゜から約＋14゜までの増分変化量で、予め設定されている。したがって、五つの角度をつけられた下側のクランプが使用可能となり、外科医の必要性を満たす。
一般的に、上述された材料で製造されるロッドは、直径約4.5mmであり、遂行される固定処置の必要性によって約25mmから少なくとも約100mmまでの長さで変化することが可能である。ロッドの外側表面は、その長手に沿って鋸歯状にされ、例えば28個の歯を有し、鋸歯状部分は、クランプの開口部の鋸歯状部分と係合する。
下側のクランプと異なり、本発明のこの実施例の上側のクランプ180は、頂面192に見えない開口部202を有しており、その開口部202は開口部194と頂面の角度をつけられた部分200との間に設けられている。本発明の一つの実施形態では、以下詳細に説明されるように、固定組立品は固定ワッシャ220を具備し、固定ワッシャの固定タング222は開口部202に収容される。角度をつけられた上側のクランプで示されているように、図22では、固定ワッシャ220は、上側のクランプ180とナット224（図１、図２及び図22）の間に組立てられる別々の部品である。
組立手順では、ワッシャの一つのタング222は止まり穴内に変形され、ナット224は、アンカーねじの末端上を通されかつ締結され、残りのタング226は、変形されてナットの側部を把持する。好適には、タング222は、固定ワッシャ220を上側のクランプに取付ける。タング224は、上方に変形されると、ナットを適切に固定し、更に取着の後にナットが緩むのを防止する。
本発明の組の脊椎クランプねじ組立品は、アンカーねじ“y"と、クランプアーム“x"と、ロッド収容開口部“a"との三つの領域の調整を許容している。好適な実施形態では、クランプ及びねじは、五つの異なるアンカーねじ長さ調整手段と、七つの異なるクランプアーム調整手段と、五つの異なるロッド収容開口部調整手段とを有する。したがって、この実施形態では、クランプアーム及びロッド収容開口部の各異なる増分調整手段を組み込んだ合計35個の個々のクランプが存在する。これらの35個のクランプのそれぞれは、アンカーねじの五つの異なる増分調整手段と共に使用可能であり、外科医に合計175種類の可能な組み合わせを提供する。
本発明は、示された特定の構造に限定されるものではない。したがって、本発明は、上述された基礎的な実施形態に限定されない。本発明の範囲は、以下の請求の範囲によって限定される。Technical field
The present invention relates to an implantable spinal fixation device for surgical treatment of spinal disorders where spinal column correction, stabilization, adjustment or fixation is required, and in particular, the invention is used in such surgical treatment. Related to the clamp.
Technical background
Various types of spinal disorders are well known and include scoliosis (abnormal spine curvature), kyphosis (backward curvature of the spine), spondylolisthesis (movement of the lumbar vertebrae forward), and It includes other disorders such as tight hips or intervertebral hernias, missing or fractured vertebrae, and the like. Patients with such conditions usually experience extreme pain that can be debilitating. In severe cases, well-known techniques such as spinal fixation with spinal fixation are used to treat these conditions, where surgical / mechanical fixation and treatment of the spinal region is performed. Even the fixation of the vertebrae in the area is performed. In less severe cases, treatment consists of vertebral fixation associated with decompression of the affected nerve.
Spinal fusion uses the implantation of screws into the vertebrae in the affected area of the spine. Subsequently, the clamp is clamped onto a rod that rests on the adjacent vertebrae, thus fixing the vertebrae with respect to each adjacent vertebra. Due to the large individual variations in the spine curvature and the relative position of the anchor screw in the vertebra, the rod must be bent precisely “fit” to the clamp.
The bending of the rod adjusts the position of the clamp after it is positioned on the screw, the lateral displacement, and the difference in height of the clamp, and the clamp is often tilted with respect to the plane of the spine (anchor Screws are often placed at different angles in the vertebra to ensure that the anchor screw is placed in the safest part of the vertebra). As a result of these differences, the rod receiving openings of the clamps are not aligned. Therefore, the rod must be bent so that it can align with the rod receiving opening of the clamp, even away from the bend required to cause normal spinal curvature.
Rod bending is usually accomplished once the screws and clamps are properly placed in the vertebra. Therefore, this must be done while the patient is anesthetized during the surgical procedure. Therefore, prolonged rod bending can result in adverse effects on the surgical outcome. Furthermore, bending of the rod requires considerable skill in the surgical part and requires extensive treatment of the rod. These treatments increase the likelihood that the rod will become contaminated and thus increase post-operative infection. Furthermore, the bending of the rod has the potential to develop fatigue failure of the rod, and since the rod is bent during surgery, the structural integrity of the bent rod cannot be confirmed.
Adjustable screws and clamps have been used in an attempt to eliminate the amount of rod adjustment required to properly clamp the rod. One such device incorporates an articulated clamp that rotates the rod relative to the spinal plane. Another device described in US Patent No. 5,053,034 to Olerud uses a "spine joint" that rotates a rod relative to the plane of the spine. These devices do not change the height of the clamp with respect to the plane of the spine and cannot be adjusted left or right. In addition, the adjustable element provides the possibility of the clamp loosening during use.
Other devices are described in Frigg US Pat. No. 5,002,542, and devices of a similar function are described in Asher et al. US Pat. No. 5,129,900. These devices allow adjustment of the distance from the rod to the screw, i.e., left and right, using clearance adjustment. Again, the adjustable elements of these concepts give rise to the possibility of the elements loosening after implantation.
Another adjustable structure is described in Howland U.S. Pat. No. 5,030,220, which uses a spacer to adjust the height of the clamp on the surface of the spine. However, this structure does not adjust the clamp left or right or adjust the angle. Furthermore, the use of spacers requires the assembly of multiple small components during surgery. This can be difficult under gloved hand surgery conditions.
It would be desirable to provide a fixation device that facilitates coupling of the rod to the clamp. In addition, it is desirable that such devices do not require manipulation of a large number of small components. In addition, it is desirable for such devices to have only a few movable parts that can loosen after implantation.
Disclosure of the invention
A spinal fixation mechanism is described. The spinal fixation mechanism has a set of screw clamp assemblies suitable for rod attachment. The clamp allows the selection of clamps and anchor screws that minimize the need to bend the rod to match the curvature or position of the patient's spine attachment. The spinal fixation mechanism includes an anchor screw and a clamp.
The anchor screw has a shoulder width “y” that varies within the set of anchor screws. Different shoulder widths allow the clamp to be placed at the required distance on the surface of the spine and anchor screws are implanted in the spine.
The clamp has an arm length “x” that varies within the set of clamps. Different arm lengths allow the clamp to be attached to the rod at the required distance from the clamp placement position. In addition, the clamp has an opening that accommodates the rod within the clamp, and when the clamp is disposed on an anchor screw that varies within the set of clamps, the opening is a surface perpendicular to the longitudinal axis of the anchor screw. Is set at an angle “a”. Different angles of the opening allow the rod to be maintained in a plane that is generally parallel to the plane of the spine.
[Brief description of the drawings]
The features, aspects and advantages of the present invention will be more fully understood in view of the following detailed description, the appended claims and the accompanying drawings. here,
FIG. 1 is a partially cross-sectional side view illustrating the engagement of the upper and lower half clamps;
FIG. 2 is a partially cross-sectional side view on the same side as the rod receiving opening, illustrating the engagement of the upper and lower half clamps;
FIG. 3 is a schematic side view of one embodiment of the spinal fixation mechanism of the present invention attached to a portion of the spinal column;
FIG. 4 is a schematic rear view of the spinal support fixing mechanism described in FIG.
5 is a partially sectional plan view of an anchor screw cut along line 5-5 of FIG.
FIG. 6 is a side view of an anchor screw according to the present invention,
FIG. 7 is an upper plan view of the lower clamp assembly according to the present invention,
FIG. 8 is a partially sectional and partially elevational side view taken along line 8-8 of FIG.
FIG. 9 is a bottom view of the lower side of one embodiment of the upper clamp assembly according to the present invention;
10 is a partial cross-sectional and partial elevation side view taken along line 10-10 of FIG.
FIG. 11 is a bottom view of the lower side of one embodiment of the upper clamp assembly offset for the right hand according to the present invention;
FIG. 12 is a bottom view of the lower side of one embodiment of the upper clamp assembly offset for the left hand according to the present invention;
FIG. 13 is a side view, partly in section and partly in elevation, of a sleeve nut;
FIG. 14 is a plan view of the lower surface of the angled lower clamp;
FIG. 15 is a side view taken along line 15-15 of FIG.
FIG. 16 is a side view taken along line 16-16 in FIG.
FIG. 17 is a side view taken along line 17-17 in FIG.
FIG. 18 is a top view of the top surface of one embodiment of the angled upper clamp;
FIG. 19 is a side view taken along line 19-19 in FIG.
20 is a side view taken along the line 20-20 in FIG.
FIG. 21 is an end view taken along line 21-21 of FIG.
FIG. 22 is a view similar to FIG. 18 but illustrating the angled upper clamp with a fixed washer fastened.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
The present invention relates to a fixation device mechanism comprising a clamp and screw assembly 10 usable with a set of components having pre-adjusted adjustment means. The adjusting means (FIGS. 1 and 2) include adjusting means for the distance “x” of the center line of the rod 12 from the center line of the screw 50, adjusting means for the angle “a” of the rod with respect to the plane of the spine, And means for adjusting the height “y” of the rod on the surface. This adjustment means is provided as an incremental adjustment means. In one embodiment of the invention, a set of upper and lower clamps 90 and 70, respectively, is provided, where “x” is varied from about 6 to about 12 mm in increments of about 1 mm, and “a” is about Changes from about -14 ° to about + 14 ° in 7 ° increments (where 0 ° is defined as being perpendicular to the longitudinal face of the anchor screw 50). The distance “y” varies from about 0.25 to about 8.25 mm in increments of about 2 mm. Therefore, there are three adjustment areas: anchor screw, clamp arm, and rod receiving opening. Each of these elements can be combined with a straight clamp (FIGS. 7-10), a clamp offset for the right hand (FIG. 11), or a clamp offset for the left hand (FIG. 12). Furthermore, all the clamps can be combined with a sleeve nut (FIGS. 4, 10 and 13) or with a mounting mechanism for nuts and lock washers (FIGS. 1, 2, 18 and 22). Different aspects of the invention are described below. For simplicity, only one aspect or embodiment of the invention is shown in each drawing, but each of these aspects may be required or required to meet the requirements of a particular situation. It is understood that they can be exchanged and combined as desired.
As shown in FIGS. 3 and 4, the spinal support mechanism 11 is attached to the S1, L5, and L4 vertebrae to stabilize the spine in this region (although other attachment sites and corrections are possible). ing. The spinal fixation mechanism includes a plurality of screw clamp assemblies 10, each assembly preferably positioned behind the spinal column between the spinous process 14 and the combined transverse processes 16 on either side of the spinous process. As shown, one screw clamp assembly is placed on each side of each vertebra, and each screw clamp assembly supports and securely holds the rod 12.
The screw clamp assembly is attached to the stem (pedicle) by an anchor screw 50 (FIGS. 5 and 6), and the clamp assembly 20 is attached to the anchor screw 50. With respect to the preferred embodiment of the present invention, the clamp assembly is removable from the anchor screw, and preferably as shown in FIGS. 7-12 and 14-21, the lower half 70 and the upper half. Formed by half 90 and. The upper and lower half clamps engage to securely grip and catch the rod 12. The rod is serrated, similar to the engagement openings in the upper and lower half clamps. The upper and lower half clamps are attached to the anchor screw by a sleeve nut 130 shown in detail in FIG.
The clamp assembly of FIGS. 3 and 4 is shown assembled on the inside (center axis side), but can be inverted and assembled side by side with the support rod.
With reference to FIGS. 5 and 6 below, the anchor screw 50 includes a continuously threaded lower end 52 for positioning and attaching the screw clamp assembly to the spinal vertebra bone structure. The preferred placement is determined by the surgeon and is usually made through the pedicle, although other regions such as the sacral region can also be used. The screw is inserted directly into the vertebra or placed in a pre-drilled hole that is dimensioned to ensure that the anchor screw thread is received in the appropriate support structure of the spine. Has been created. The thread configuration of the anchor screw is well known to those skilled in the art and is commonly used as a screw member that is implanted in a bone structure. The lower threaded end of the anchor screw terminates in a shoulder 54 that is adjacent to the lower threaded end of the anchor screw and has a tapered side 56. The other side of the shoulder has a flat surface 58. Providing the shoulder allows the clamp assembly to be placed proximate to the vertebra, where the anchor screw is positioned without the clamp assembly located on the vertebra. In addition, the shoulder prevents the anchor screw from being broken and pulled from the vertebra after installation. These can be caused by mechanical compression located on the anchor screw when the clamp assembly is located on the vertebra.
The length “y” of the shoulder 54 (FIG. 1) is varied within the anchor screw set to allow adjustment of the height of the clamp on the surface of the spine. In one embodiment of the invention, an anchor screw with a shoulder length pre-adjusted to a length of about 0.25 to about 8.25 mm in 2 mm increments can be used. Thus, five different anchor screws are provided to satisfy the surgeon's needs. This allows the surgeon to select an anchor screw with the required height to minimize the bending of the rod required to align the clamps attached to the adjacent vertebrae.
The generally cylindrical clamp placement portion 60 is very close to the flat surface of the shoulder, the diameter of the portion 60 being smaller than the diameter of the shoulder but outside the adjacent upper threaded end 62. It is larger than the diameter. A fillet roundness 64 is provided at the joint of the clamp arrangement and the upper threaded end. The generally cylindrical clamp seat includes two flat portions 66, positioned 180 ° from each other, which act as positioning for the lower half clamp, and the anchor screw and clamp are assembled As it prevents the lower half clamp from rotating relative to the anchor screw.
The anchor screw and other components of the spinal fixation mechanism are preferably made of 316LVM stainless steel, which is electropolished and passivated and resists body fluid corrosion. Anchor screws are of various lengths and diameters to meet the needs of the surgeon installing the spinal fixation mechanism.
7 and 8 show the structure of the clamp 70 in the lower half of the clamp assembly. The lower half clamp has an opening 72 for receiving the clamp placement portion 60 of the anchor screw 50. A chamfer line 74 is located on the lower surface of the lower half clamp. The lower half clamp is assembled so that its lower surface lies on face 58. The opening has opposing flat surfaces 76 that engage the flat surface 66 of the anchor screw clamping arrangement. The axial length of the lower half clamp is the axial length of the approximate clamp placement portion. Further, the lower half clamp has an arm 78 that forms a rod receiving opening 80 beside the opening 72. The opening is serrated along its length, as shown at 82, to engage and grip the serrated rod.
9 and 10 show an upper half clamp 90 with an opening 92 for receiving the upper threaded end 62 of the anchor screw 50. The axial length of the upper half clamp is the same as the axial length of the upper threaded end 62 of the anchor screw so that when assembled, the threaded portion is It does not extend beyond the clamp 90.
In one embodiment of the invention, the inner diameter of the upper half clamp is stepped. The lower portion 94 has a diameter such that when placed on the anchor screw, the upper half clamp securely engages against the threaded portion 62 of the anchor screw. An intermediate portion 95 adjacent to the lower portion has an intermediate diameter that is larger than the diameter of the lower portion. The upper portion 96 is proximate to the middle portion and has a diameter that is larger than the diameter of the middle portion. The middle and upper parts are separated by a chamfer line 98. When assembled, the middle and upper portions contain sleeve nuts 130 (FIG. 13).
In addition, the upper half clamp includes an arm 100 that forms an opening 102 next to the opening 92. The opening is serrated along its length, as indicated by reference numeral 104, and engages and grips the serrated rod. When assembled, the serrated surfaces of the upper and lower half clamps are in opposing relation to engage and securely grip the serrated rod.
The upper and lower half clamps can be changed, and the distance “x” (FIG. 1) from the anchor screw attachment position to the opening can be changed. In a preferred embodiment, the upper and lower half clamps of a set of clamps are provided with arm lengths “x” from about 6 to about 12 mm in 1 mm increments. Thus, seven upper and seven lower half clamps of different arm lengths can be used to meet the surgeon's needs. Thus, the surgeon can select a suitable clamp that minimizes bending of the rod.
11-12 show another embodiment of the clamp assembly of the present invention. Upper half clamps 110 and 120 are shown offset for the right hand or offset for the left hand, respectively. The lower half clamps offset for engaging right and left hands are not shown, but as those skilled in the art will appreciate, such lower half clamps can be combined with the respective upper half clamps described above. It is configured to engage. Since these upper half clamps have essentially the same parts as described above (FIGS. 9 and 10), the same reference numerals are used for the same parts. The arrangement of the clamp offset for the right hand is shown in FIG. 4 and attached to the L4 vertebra. These offset half clamps are convenient to prevent contact with the surface of the upper vertebrae, and straight half clamps (FIGS. 7-10) interfere with the bone around the facet of the facet. It will end up. In one embodiment of the present invention, the right and left hand offset upper half clamps have pin clearance holes 106 that engage pins located on the lower half clamp, not shown. The pins and clearance holes prevent the upper and lower half clamps from rotating relative to each other when assembled. When assembled, the lower and upper half clamps are placed on the anchor screw as described above.
Furthermore, these offset clamps can be provided as a set with a pre-adjusted incrementally adjustable configuration, as described above.
In one embodiment of the present invention, a sleeve nut 130 is used to properly hold the lower and upper half clamps to the anchor screw shoulder 54 to ensure a secure grip of the rod. These sleeve nuts are shown in FIG. The sleeve nut 130 has an opening 132 that is threaded to engage the threaded portion 62 of the anchor screw.
The outside of the sleeve nut has a different diameter. At the position of the lower end 134 of the sleeve nut, the sleeve nut has the smallest diameter and is dimensioned to fit into the stepped regions 94 and 95 of the upper half clamp. The large diameter portion of the sleeve nut is at the upper end 136 of the sleeve nut and is adjacent to the small diameter portion 134. The fillet roundness 135 is located at the junction of the small and large diameter portions of the sleeve nut. The large diameter portion is dimensioned so that it fits into the stepped area 96 of the upper half clamp, so that the sleeve nut is clamped to the upper half clamp when fastened to the anchor screw. And securely hold the lower half clamp in place. Due to the stepped interior of the upper half clamp, the force exerted by the sleeve nut on the upper half clamp is distributed over a large area. A chamfered wire 137 is provided at the bottom of the sleeve nut. When the sleeve nut is fastened to the anchor screw, the chamfer line 137 does not engage the fillet roundness 64 of the anchor screw.
The top surface 138 of the sleeve nut includes four radial notches 139 that are equidistant from each other. The notch aligns with the sharp point of the driver not shown. In one embodiment of the invention, the driver is attached to a torque wrench that fastens the sleeve nut to the upper half clamp to ensure that the correct pressure is applied. Preferably, the sleeve nut is tightened with a torque of about 1.15 kg · m (100 inch pounds). In a preferred embodiment, the driver comprises a mechanism that holds the sleeve nut, allowing the surgeon to more easily attach the sleeve nut to the anchor screw.
In use, after the lower half clamp is assembled on the anchor screw and the rod is placed, the upper half clamp is attached. Subsequently, the sleeve nut is threaded through the upper threaded end of the anchor screw and fastened using a screwdriver. The sharp point of the driver is engaged with the notch of the sleeve nut, and then the driver is used to fasten the sleeve nut to the upper half clamp. When fastened, the sleeve nut is fully contained within the opening 92, leaving a small portion of the upper end of the upper half clamp wall 108 exposed.
After the sleeve nut is in place, the exposed portion of the wall 108 (FIG. 10) is edge bent at one location along the outer periphery corresponding to one of the radial notches. Edge bending ensures that the sleeve nut is securely fixed in place and that undesired rotation of the sleeve is prevented.
If some adjustment, and therefore removal of the sleeve nut, is required, the edge bend is easily deformed by using a screwdriver to remove the sleeve nut, and the sleeve nut is clamped on the upper and lower halves. To be released. After any necessary adjustments have been made, the screw and clamp assembly is fastened in place as described above.
FIGS. 14-17 show the angled lower clamp 140. Since the angled lower half clamp has essentially the same parts as described above in FIGS. 7 and 8, the same reference numerals are used for the same parts. The angled lower clamp includes an unthreaded opening 72. The opening has an internal flat portion 76 that engages the anchor screw flat portion 66 that prevents rotation of the lower clamp relative to the anchor screw when the locking mechanism is assembled. The lower clamp has generally flat side surfaces 142 and 144, a curved rear surface 146, a front surface 148, and top and bottom surfaces 150 and 152.
A rod accommodating opening 80 is provided between the opening 72 and the front surface 148 on the top surface 150, and a rod is accommodated on the rod accommodating opening 80. The opening is preferably serrated as indicated by reference numeral 82, the serrated portion extending axially from one side to the other, as described in detail below. Engages with the serrated portion of the rod.
The lower surface 152 of the lower clamp is generally flat so that when assembled to an anchor screw, it is adjacent to the shoulder 54 of the anchor screw, i.e., the lower surface 152 is perpendicular to the longitudinal axis of the anchor screw. Be placed. The top surface 150 of the lower clamp is generally parallel to the lower surface 152. The opening 80 is directed to a surface that makes an angle with respect to the lower surface 152 and the top surface 150. Accordingly, the axial dimension along the side surface 142 from the lower part to the lower surface of the opening 80 is smaller than the axial dimension along the side surface 144 from the lower part to the lower surface of the opening 80.
With this geometry, the openings are arranged in an angled orientation that is oriented at an angle “a” with respect to the longitudinal axis of the anchor screw. The angle “a” (FIG. 2) is preset with an incremental change from about −14 ° to about + 14 ° in 7 ° increments within a set of clamps. Thus, five angled lower clamps can be used to meet the surgeon's needs.
The angled upper clamp 180 of one embodiment of the present invention is shown in FIGS. The upper clamp includes a lower surface 182, side surfaces 184 and 186, a curved rear surface 188, a front surface 190, and a top surface 192 that are suitable for placement in a relationship facing the top surface 150 of the lower clamp. Contains. The upper clamp has a generally circular opening 194 that is not threaded, and the opening 194 is aligned with the opening of the lower clamp and is positioned on the end 62 of the anchor screw when assembled. There is no flat portion inside the opening 194.
An opening 196 is provided on the lower surface 182 between the opening 194 and the front surface 190, and a clamping rod is accommodated on the opening 196. The opening 196 is preferably serrated as shown at 198, and the serrated portion extends axially from one side to the other, so that when the locking device is assembled together, the serration of the rod Engage with the shaped part.
The top surface 192 of the upper clamp is generally flat and is directed to a surface that is perpendicular to the longitudinal axis of the anchor screw and generally parallel to the lower or lower surface 152 of the lower clamp. The lower surface 182 of the upper clamp is oriented generally parallel to the top surface 192. The opening 196 is angled and fits into engagement with the lower clamp opening 80. Accordingly, the axial dimension along the side surface 186 from the lower part of the opening 196 to the top surface is smaller than the axial dimension along the side surface 184 from the lower part of the opening 196 to the top surface.
This geometry essentially places the opening 196 in an angled orientation that is oriented at an angle “a” with respect to the longitudinal axis of the anchor screw. The angle “a” is preset with an incremental change from about −14 ° to about + 14 ° in 7 ° increments within a set of clamps. Thus, five angled lower clamps can be used to meet the surgeon's needs.
In general, rods made of the materials described above are about 4.5 mm in diameter and can vary in length from about 25 mm to at least about 100 mm depending on the need for the fixation procedure being performed. The outer surface of the rod is serrated along its length, for example with 28 teeth, and the serrated portion engages the serrated portion of the clamp opening.
Unlike the lower clamp, the upper clamp 180 in this embodiment of the present invention has an opening 202 that is not visible on the top surface 192, which has an angle between the opening 194 and the top surface. The portion 200 is provided between the two portions. In one embodiment of the present invention, the fixed assembly includes a fixed washer 220 and a fixed tongue 222 of the fixed washer is received in the opening 202, as will be described in detail below. In FIG. 22, the fixed washer 220 is a separate piece assembled between the upper clamp 180 and the nut 224 (FIGS. 1, 2 and 22), as shown by the angled upper clamp. It is.
In the assembly procedure, one tongue 222 of the washer is deformed into the blind hole, the nut 224 is passed over the end of the anchor screw and tightened, and the remaining tongue 226 is deformed to grip the side of the nut. Preferably, the tongue 222 attaches the stationary washer 220 to the upper clamp. The tongue 224, when deformed upward, properly secures the nut and further prevents the nut from loosening after attachment.
The set of spinal clamp screw assemblies of the present invention allows adjustment of three regions: an anchor screw “y”, a clamp arm “x”, and a rod receiving opening “a”. In a preferred embodiment, the clamp and screw have five different anchor screw length adjustment means, seven different clamp arm adjustment means, and five different rod receiving opening adjustment means. Thus, in this embodiment, there are a total of 35 individual clamps incorporating different incremental adjustment means for the clamp arm and rod receiving opening. Each of these 35 clamps can be used with five different incremental adjustment means of the anchor screw, providing the surgeon with a total of 175 possible combinations.
The present invention is not limited to the specific structures shown. Therefore, the present invention is not limited to the basic embodiment described above. The scope of the present invention is limited by the following claims.

Claims

A spinal fixation mechanism comprising a variety of anchor screws, a variety of clamps for coupling a spinal rod to the anchor screws, and means for fastening the clamps to the anchor screws,
Each of the various prepared anchor screws includes a first end for fastening the anchor screw to the vertebra, a second end opposite the first end, and the first end And a shoulder having a lower surface facing the vertebra and an upper surface opposite to the lower surface, and the various prepared anchor screws include: A plurality of anchor screws having different shoulder heights “y” between the upper side and the lower side;
Each of the various clamps clamps an upper half clamp and a lower half clamp having a pair of opposing grooves for receiving a spinal rod, and clamps the spinal rod within the pair of opposing grooves. And one of the pair of opposed grooves is formed by the upper half clamp, and the other of the pair of opposed grooves is formed by the lower half clamp, and the upper half And the lower half clamp has an opening that engages the anchor screw, and the lower half clamp engages the upper side of the shoulder,
The various clamps include a plurality of clamps having different rod angles “a” with respect to a plane perpendicular to a longitudinal axis of the anchor screw.
The various clamps include various clamps having different rod spacing widths “x” that are distances from the center line of the anchor screw to the center line of the spinal rod held in the pair of opposed grooves. Spinal fixation mechanism.

The spinal fixation mechanism of claim 1, wherein the rod angle "a" of each clamp varies from about -14 degrees to about +14 degrees.

The spinal fixation mechanism of claim 2, wherein the rod angle "a" of each clamp varies in increments of about 7 degrees.

The spinal fixation mechanism of claim 1, wherein the rod spacing width “x” of each clamp varies from about 6 mm to about 12 mm.

5. The spinal fixation mechanism of claim 4, wherein the rod spacing width “x” of each clamp varies in increments of about 1 mm.

The spinal fixation mechanism of claim 1, wherein the shoulder height “y” of each anchor screw varies from about 0.25 to about 8.25 mm.

The spinal fixation mechanism of claim 6, wherein the shoulder height "y" of each anchor screw varies in increments of about 2 mm.

The second end of the anchor screw further comprises an external thread, and the means for clamping the spinal rod in the pair of opposing grooves is the second end of the anchor screw. The spinal fixation mechanism of claim 7 including a nut that threadably engages a portion , the nut pressurizing the upper half clamp and the lower half clamp around the spinal rod.

The rod angle “a” of each clamp varies in the range of about −14 ° to about −14 °, and the rod spacing width “x” of each clamp varies in the range of about 6 mm to about 12 mm. The spinal fixation mechanism of claim 8, wherein the shoulder height "y" varies from about 0.25 mm to about 8.25 mm.

The rod spacing width “x” of each clamp varies in increments of about 1 mm, the rod angle “a” of each clamp varies in increments of about 7 °, and the shoulder height “y” is about 2 mm. The spinal fixation mechanism of claim 9, wherein the spinal fixation mechanism varies in increments of.